CN219510206U - 一种高压安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压安全阀，涉及管道安全阀技术领域，包括位于该安全阀阀芯与阀帽之间的起跳回座组件，起跳回座组件包括顶芯、调节螺塞以及位于该顶芯与该调节螺塞之间的弹簧组，顶芯作用于阀芯，调节螺塞位于阀帽与阀芯之间的阀体中，且该调节螺塞能够沿阀体的轴向运动，以压缩弹簧组并促使顶芯作用阀芯复位；其中，弹簧组包括依次内外套设的第一弹簧和第二弹簧，第二弹簧的压缩行程短于第一弹簧的压缩行程。该高压安全阀通过布置起跳回座组件，起跳回座组件采用内外嵌套的双弹簧形式，两根弹簧的压缩灵敏度不同，不仅能够满足阀门高压力起跳要求，而且长期使用中更不易发生形变，能够维持较为稳定的安全阀整定压力值。

Description

一种高压安全阀

技术领域

本实用新型涉及管道安全阀技术领域，具体而言，涉及一种高压安全阀。

背景技术

高压力安全阀，适用介质为高压气体，整定压力通常高达43Mpa，而安全阀作为管道、储罐安全附件，对其工作状况有严格要求，即安全阀起跳前须有良好的密封性能，不能产生介质泄漏，达到整定压力时，安全阀必须及时起跳，排放压力，从而保障管路系统和现场设备及人员的绝对安全；降低到回座压力后，阀门须及时关闭，避免出现泄漏。

现有的高压安全阀，采用单弹簧结构，要求弹簧刚度过大，导致弹簧刚度选择范围过窄，不易满足阀门高压力起跳要求；此外，单根弹簧在长期高压力下会出现压缩蠕变现象，导致安全阀整定压力降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压安全阀，该高压安全阀通过在阀芯与阀帽之间布置起跳回座组件，起跳回座组件采用内外嵌套的双弹簧形式，两根弹簧的压缩灵敏度不同，不仅能够满足阀门高压力起跳要求，而且长期使用中更不易发生形变，能够维持较为稳定的安全阀整定压力值。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种高压安全阀，包括位于该安全阀阀芯与阀帽之间的起跳回座组件，起跳回座组件包括顶芯、调节螺塞以及位于该顶芯与该调节螺塞之间的弹簧组，顶芯作用于阀芯，调节螺塞位于阀帽与阀芯之间的阀体中，调节螺塞能够使弹簧组保持压缩状态，从而能够促使顶芯作用阀芯复位；其中，弹簧组包括依次内外套设的第一弹簧和第二弹簧，第二弹簧的压缩行程短于第一弹簧的压缩行程。

在可选地实施方式中，顶芯靠近调节螺塞的端面开设有第一沉槽，调节螺塞靠近顶芯的端面开设有第二沉槽，第一沉槽与第二沉槽均为台阶式沉槽，该台阶式沉槽中大径槽位于外表侧，小径槽位于内表侧，第一弹簧抵接于第一沉槽与第二沉槽的大径槽之间，第二弹簧抵接于第一沉槽与第二沉槽的小径槽之间。

在可选地实施方式中，第二沉槽与第一沉槽中，大径槽与小径槽的直径之差至少大于第二弹簧的弹簧丝直径，以使第二弹簧弹簧丝能够支撑于大径槽与小径槽之间形成的支撑台阶上。

在可选地实施方式中，支撑台阶靠近小径槽的内沿处形成防止第二弹簧干涉第一弹簧运动的限位台。

在可选地实施方式中，阀体内还设置有锁紧螺塞，锁紧螺塞位于调节螺塞与阀帽之间，用于调整调节螺塞对弹簧组的紧压程度。

在可选地实施方式中，顶芯包括相互固定的芯体和芯杆，芯体作用于阀芯，第一弹簧和第二弹簧均套设在芯杆上，且第一弹簧和第二弹簧的伸缩方向与芯杆的轴向一致。

在可选地实施方式中，芯杆具有滑动穿设调节螺塞的延伸部。

在可选地实施方式中，芯体远离调节螺塞的端面成型有顶针部，阀芯靠近顶芯的端面成型有定位槽，顶针部用于作用定位槽的中心，以使阀芯能够沿其轴向运动。

在可选地实施方式中，顶针部与定位槽均呈圆锥状，定位槽与顶针部的圆锥角均位于阀芯的轴向上，且定位槽圆锥角度数大于顶针部的圆锥角度数。

在可选地实施方式中，阀芯与阀体的介质入口之间布置有采用POM材质的密封座。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供的高压安全阀通过在阀芯与阀帽之间设置起跳回座组件，起跳回座组件采用双弹簧结果来实现阀芯的安全起跳，两根弹簧相较于单根弹簧而言，刚度选择范围更广，并且双弹簧形式更容易保证支撑强度；此外，第二弹簧的压缩行程短于所述第一弹簧的压缩行程，使得第二弹簧更灵敏，从而来满足及时起跳的要求，第一弹簧则作为起跳后保证起跳稳定性的限位作用，从而实现稳定起跳要求；

总体而言，本实用新型实施例提供的高压安全阀通相较于单根弹簧形式而言，对弹簧的选择范围更广，更容易实现结构配置，同时利用两根弹簧的压缩灵敏度配置不同，在实现短时间内及时起跳的过程后也能保证起跳的稳定性，使用更安全；同时压缩行程更短的弹簧使用寿命更长，能够实现长期稳定作业的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高压安全阀的内部结构示意图；

图2为土1所示高压安全阀的部分结构示意图。

图标：1-下阀体；2-密封座；3-阀芯；4-上阀体；5-顶芯；6-第一弹簧；7-第二弹簧；8-防雨帽；9-锁紧螺母；10-调节螺塞；11-锁紧螺塞；12-阀帽；13-第二沉槽；14-第一沉槽；15-排气道；16-泄压孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1和图2，本实施例提供的一种高压安全阀包括由上阀体4与下阀体1组合的整体式阀体，上阀体4具有阀腔，阀腔一方面用于与外界通过泄压孔16连接，另一方面用于安装复位弹簧等调节部件，下阀体1具有介质通道，用于实现介质压力过高时经排气道15将介质输送至阀腔的功能。为了实现安全起跳要求(及时起跳以及稳定起跳)，本实施例中，对复位弹簧部件进行替换，将传统的单弹簧形式替换为双弹簧形式，用于克服传统安全阀起跳回座后密封不严密或是未到整定压力就出现泄漏的问题，并且降低使用一段时间后弹簧变形，整定压力降低，频繁起跳等安全隐患。

具体而言，该高压安全阀的阀芯3与阀帽12之间布置有起跳回座组件，所述起跳回座组件包括顶芯5、调节螺塞10以及位于该顶芯5与该调节螺塞10之间的弹簧组，其中，所述顶芯5作用于所述阀芯3，能够使阀芯3在起跳后进行快速复位；所述调节螺塞10位于阀帽12与阀芯3之间的上阀体4(的阀腔)中，且该调节螺塞10能够在上阀体4的阀腔内，使得弹簧组保持压缩状态，从而在顶芯5跳动后快速反弹，促使顶芯5作用阀芯3复位。

在以上方案的基础上，为了实现双弹簧替代单弹簧形式，所述弹簧组包括依次内外套设的第一弹簧6和第二弹簧7，所述第二弹簧7的压缩行程短于第一弹簧6的压缩行程。此处的压缩行程主要指压缩灵敏度，即在同等压力作用下，第一弹簧6的压缩变化距离大于第二弹簧7的压缩变化距离，从而由第一弹簧6响应后快速变化，然后第二弹簧7逐渐响应并给于弹簧反力。

通过以上技术方案，不仅替代了单弹簧形式，选择了两组弹簧，两组弹簧共同支撑的前提下不仅支撑强度能够得到保证，而且其劲度系数或支撑刚度选择范围更广，并且嵌套在外侧的第二弹簧7响应灵敏度小于嵌套在内侧的第一弹簧6响应灵敏度，可以在第一弹簧6作用下快速起跳，当起跳到第二弹簧7完全响应时，则进入稳定缓冲状态，此时第一弹簧6和第二弹簧7则进入逐渐压缩至此过程中的最大行程，高压介质经排气道15从泄压孔16排出即可反弹使阀芯3复位，整个过程能够达到及时起跳以及稳定起跳的要求。

考虑到第一弹簧6和第二弹簧7需要达到及时起跳以及稳定起跳的要求，两者的运动不能出现干涉，需要将两则的连接平面进行错位，从而减小运动干涉的可能，所述顶芯5靠近调节螺塞10的端面开设有第一沉槽14，所述调节螺塞10靠近顶芯5的端面开设有第二沉槽13，所述第一沉槽14与第二沉槽13均为台阶式沉槽，该台阶式沉槽中，大径槽位于外表侧，小径槽位于内表侧，所述第一弹簧6抵接于第一沉槽14与第二沉槽13的大径槽之间，所述第二弹簧7抵接于第一沉槽14与第二沉槽13的小径槽之间。即表示通过采用台阶槽，使得第一弹簧6和第二弹簧7两端的连接面相互错位，来初步减小运动干涉的可能。

在以上方案的基础上，保证了避免两弹簧端部出现运动干涉的可能，为进一步保证两弹簧中部避免出现运动干涉的可能，所述第二沉槽13与第一沉槽14中，大径槽与小径槽的直径之差至少大于第二弹簧7的弹簧丝直径，以使第二弹簧7弹簧丝能够支撑于大径槽与小径槽之间形成的支撑台阶上，即表示大径槽与小径槽之间形成的支撑台阶，能够将第二弹簧7弹簧丝全部覆盖支撑，避免第二弹簧7部分落入至两小径槽之间的投影空间中，影响第一弹簧6的运动。此外，为进一步防止第二弹簧7部分落入至两小径槽之间的投影空间中，所述支撑台阶靠近小径槽的内沿处形成防止第二弹簧7干涉第一弹簧6运动的限位台，该限位台例如为环形凸起，能够防止第二弹簧7端部以及靠近端部的部分扭动至两小径槽之间的投影空间中。

在一些实施方式中，为了实现第一弹簧6和第二弹簧7的整定压力可调，使得调节螺塞10能够在上阀体4的阀腔中进行周向调节，上阀体4的阀腔内还设置有锁紧螺塞11，所述锁紧螺塞11位于调节螺塞10与阀帽12之间，用于调整调节螺塞10对弹簧组(第一弹簧6和第二弹簧7)的紧压程度，从而实现整定压力的调节。调节的方式可以是丝接、滑动连接或者伸缩连接等，具体而言，调节螺塞10的外壁与阀腔的内壁可以是滑动连接或者螺纹连接，锁紧螺塞11的外壁与阀腔的内壁通过螺纹连接，从而通过旋拧锁紧螺塞11，实现调节螺塞10在阀腔内相对位置的调整。

此外，为进一步保证第一弹簧6和第二弹簧7能够起到较为稳定的伸缩复位作用，不论是在正常作业中还是起跳过程中，或者调节螺塞10的位置调整过程中，均能够保证稳定的伸缩调节功能。所述顶芯5包括相互固定的芯体和芯杆，所述芯体作用于所述阀芯3，芯杆竖直立于芯体上，所述第一弹簧6和第二弹簧7均套设在芯杆上，且所述第一弹簧6和第二弹簧7的伸缩方向与芯杆的轴向一致，从而能够对第一弹簧6和第二弹簧7的伸缩进行稳定地导向作用，不仅使得第一弹簧6和第二弹簧7运动更稳定，而且第一弹簧6和第二弹簧7之间更不容易发生晃动而引起运动干涉。

在以上方案的基础上，为了使芯杆能够全程对第一弹簧6和第二弹簧7起到导向作用，所述芯杆具有滑动穿设调节螺塞10的延伸部，即芯杆的长度超过处于初始压缩状态的第一弹簧6和第二弹簧7的长度，能够起到充分地全程导向作用。可以理解的是，延伸部滑动穿设调节螺塞10目的是不影响调节螺塞10的轴向位置调整作业，且延伸部还可以滑动穿设锁紧螺塞11。

在一些实施方式中，为了使得芯体与阀芯3相互作用的过程中能够形成较好的定位性，所述芯体远离所述调节螺10塞的端面成型有顶针部，所述阀芯3靠近顶芯5的端面成型有定位槽，所述顶针部用于作用所述定位槽的中心，以使阀芯3能够沿其轴向运动。通过顶针部与定位槽相互插嵌配合的方式，能够提高两者作用的定位性，即一者为凸起，另一者为配合的凹槽，两者相互作用时定位性及稳定性更强。此外，为了使两者的作用具备一定容错性，所述顶针部与定位槽均呈圆锥状，所述定位槽与顶针部的圆锥角均位于阀芯3的轴向上，且定位槽圆锥角度数大于顶针部的圆锥角度数，即表示定位槽的开口锥度大于顶针部的开口锥度，从而使得顶针部在作用定位槽时具备一定的容错性。

在一些实施方式中，所述阀芯3与下阀体1的介质入口之间布置有采用POM材质的密封座2，密封座2采用整体POM材料，具有很高的抗拉强度、弹性极限和疲劳强度。此外，在上阀体4外壁上套装(螺接)有防雨帽8，环形的防雨帽8通过锁紧螺母9固定在上阀体4外壁上。

综上所述，双弹簧(第一弹簧6和第二弹簧7)同时提供弹簧力，能够实现高整定压力43-44MPa，可以避免单根弹簧要求弹簧刚度过大而导致弹簧刚度选取范围过窄。此外，顶芯5和调节螺塞10具有导向和限位作用，可以保持安全阀起跳过程中，弹簧力及时且稳定变化；阀芯3具有排气道15，可以控制安全阀起跳高度，且具有长导向，可以避免阀芯卡阻。整体而言，本实施例的高压安全阀，密封性能可靠，密封面不易损伤，起跳前、回座后都不会出现泄漏；在设计过程中，弹簧的刚度由两根弹簧共同提供，可以避免单根弹簧要求弹簧钢度过大而导致弹簧刚度选取范围过窄；长期使用后，弹簧塑性变形极小，安全阀整定压力不会降低。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应当注意，在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制，同时本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述，以避免不必要地限制本实用新型。

Claims (10)

1.一种高压安全阀，其特征在于，包括位于该安全阀阀芯与阀帽之间的起跳回座组件，所述起跳回座组件包括顶芯、调节螺塞以及位于该顶芯与该调节螺塞之间的弹簧组，所述顶芯作用于所述阀芯，所述调节螺塞位于所述阀帽与所述阀芯之间的阀体中，所述调节螺塞能够使所述弹簧组保持压缩状态，从而能够促使所述顶芯作用所述阀芯复位；

其中，所述弹簧组包括依次内外套设的第一弹簧和第二弹簧，所述第二弹簧的压缩行程短于所述第一弹簧的压缩行程。

2.根据权利要求1所述的高压安全阀，其特征在于，所述顶芯靠近所述调节螺塞的端面开设有第一沉槽，所述调节螺塞靠近所述顶芯的端面开设有第二沉槽，所述第一沉槽与所述第二沉槽均为台阶式沉槽，该台阶式沉槽中大径槽位于外表侧，小径槽位于内表侧，所述第一弹簧抵接于所述第一沉槽与所述第二沉槽的大径槽之间，所述第二弹簧抵接于所述第一沉槽与所述第二沉槽的小径槽之间。

3.根据权利要求2所述的高压安全阀，其特征在于，所述第二沉槽与所述第一沉槽中，大径槽与小径槽的直径之差至少大于所述第二弹簧的弹簧丝直径，以使所述第二弹簧弹簧丝能够支撑于大径槽与小径槽之间形成的支撑台阶上。

4.根据权利要求3所述的高压安全阀，其特征在于，所述支撑台阶靠近小径槽的内沿处形成防止所述第二弹簧干涉所述第一弹簧运动的限位台。

5.根据权利要求1或4所述的高压安全阀，其特征在于，所述阀体内还设置有锁紧螺塞，所述锁紧螺塞位于所述调节螺塞与所述阀帽之间，用于调整所述调节螺塞对所述弹簧组的紧压程度。

6.根据权利要求5所述的高压安全阀，其特征在于，所述顶芯包括相互固定的芯体和芯杆，所述芯体作用于所述阀芯，所述第一弹簧和所述第二弹簧均套设在所述芯杆上，且所述第一弹簧和所述第二弹簧的伸缩方向与所述芯杆的轴向一致。

7.根据权利要求6所述的高压安全阀，其特征在于，所述芯杆具有滑动穿设所述调节螺塞的延伸部。

8.根据权利要求6所述的高压安全阀，其特征在于，所述芯体远离所述调节螺塞的端面成型有顶针部，所述阀芯靠近所述顶芯的端面成型有定位槽，所述顶针部用于作用所述定位槽的中心，以使所述阀芯能够沿其轴向运动。

9.根据权利要求8所述的高压安全阀，其特征在于，所述顶针部与所述定位槽均呈圆锥状，所述定位槽与所述顶针部的圆锥角均位于所述阀芯的轴向上，且所述定位槽圆锥角度数大于所述顶针部的圆锥角度数。

10.根据权利要求1所述的高压安全阀，其特征在于，所述阀芯与所述阀体的介质入口之间布置有采用POM材质的密封座。